爆炸网络在聚能装药战斗部上的应用技术研究

针对目前聚能装药破甲弹大多采用隔板法提高破甲威力中存在的问题,提出了采用爆炸网络技术作为聚能破甲战斗部的起爆方式。以某破甲战斗部为背景,根据药型罩和主药柱等装药结构参数,设计了同步爆炸网络样机。通过性能对比试验可知,采用爆炸网络替代隔板和副药柱,不仅起爆可靠,可以精确控制并获得理想的爆轰波形,而且破甲威力及破甲稳定性得到了大幅度的提高。试验结果表明,采用爆炸网络技术是提高破甲性能非常有效的方法之一。研究结果为该技术在聚能装药战斗部上的工程应用奠定了基础。     

钨铜镍合金药型罩研究

提高破甲威力是世界各国都在致务研究的课题。本文对钨铜镍药型罩进行了研究,通过与紫铜罩进行对比试验和射流动态参数的X光测试,得出了钨铜镍合金重金属作为药型罩材料来提高破甲威力是可行的,对于无隔板的聚能装药静破甲试验表明,破甲威力比紫铜罩提高38%,X光照片显示了射流的高延伸性。     

聚能装药在炮兵子母弹中的应用研究

通过对炮兵子母弹子弹破甲战斗部结构、作用过程和聚能破甲原理的描述,探讨了子弹破甲战斗部装药种类的选择和药型罩的确定,认为将聚能装药应用于炮兵子母弹中,具有结构简单、作用合理等特点,所设计的药型罩具有较高的金属射流速度,能满足子弹破甲威力的要求.     

論破甲战斗部

通常,人们把用于各种弹药——火箭弹和导弹等靠聚能破甲的空心装药部分称为破甲战斗部,而在用于一般炮弹上时就统称之为破甲弹。破甲战斗部的有效性和威力如何,直接关系着反坦克任务的完成,因此,外军对破甲战斗部的研究非常重视。近年来,破甲战斗部的品种日益繁多,威力不断提高。     

聚能装药射流形成与破甲模拟计算研究

依据经典的射流形成和破甲理论,建立了聚能装药破甲深度工程计算模型,实现了聚能装药破甲的计算模拟.分别以等壁厚单锥罩和双锥罩装药结构为例,试算了破甲深度,并与实验结果进行了比较,表明该模型和计算程序有一定的准确性,能够方便、快速地计算破甲深度等射流形成和侵彻参数,为聚能装药结构设计和破甲计算提供工程应用工具.     

大直径半球形药型罩聚能战斗部威力模拟试验研究

本文应用几何相似律,对大直径半球形药型罩聚能战斗部进行模拟试验研究,得出了在不同炸高H时,靶板上的破甲深度L、破孔口部直径D和破孔体积V的变化规律。文中以试验数据为基础,在考虑了各种影响因素条件下,建立了较为广泛使用的半球形药型罩聚能战斗部威力计算的经验公式。     

聚能破甲战斗部头螺凹槽结构

针对现有聚能破甲战斗部在打击装甲目标过程中,金属射流所经过的弹体头螺内腔狭窄,射流损伤较大的问题,提出了聚能破甲战斗部头螺凹槽结构。该结构利用破甲过程中凹槽的形变扩大头螺内腔口部尺寸,从而改善射流通道的通透性,使得高速射流能够稳定地通过头螺内腔。仿真与试验验证表明,该结构能够有效增加聚能战斗部的动破甲威力,使得战斗部穿透厚180 mm的钢靶后,后效靶的平均穿透数由3层提高到6.2层,并且具备打击220 mm厚钢靶的能力。     

聚能射流形态与破甲性能的研究

通过对射流诉理论分析和实验研究，提出了改善聚能装药射流头部形态的设计方法，使之形成高速、凝聚、准直的聚能射流，提高了能量利用率，这种改进大大增加了有效射流长度，可使聚能装药的破甲威力大幅度提高。     

一种减小破甲弹着角提升破甲威力的方法

针对提高破甲弹的破甲威力开展了理论分析研究,提出了一种通过减小着角来提升破甲威力的方法,从几个方面对该方法的可行性进行了具体分析论证,并对该方法提升的破甲威力程度进行了理论计算,综合分析表明：该方法技术方案可行,而且能够很大程度的提升破甲威力。     

基于正交试验法的聚能装药结构优化设计

常用的聚能装药结构设计方法是在经验的基础上通过试验或数值仿真,确定装药结构数,从几个待选方案中选择相对较好的方案,并不是真正意义上的优化且设计周期较长。基于正试验法,提出了一种不需要构建目标函数、约束条件函数和进行微分计算的聚能装药结构优化方。以影响聚能装药破甲深度的药型罩锥角、壁厚等主要因素为设计变量,以破甲深度最大为目标数值,建立了基于正交试验法的优化模型。通过选择适当的正交表,把选定的设计变量的三水平配列于正交表中,在方差分析和F检验的基础上,求出设计变量的最优组合,反复迭代后得到全最优解。以125 mm聚能装药结构设计为例,进行了试算,计算结果表明：优化结构与原方案相,提高了破甲深度,表明了该优化方法的可行性。     

Research on the Application of Explosive Network in the Shaped Charge Warhead

With respect to the problems of that the shaped charge warhead currently uses a cover method to improve the penetration power, a method using an explosive network technology as the detonation mode of shaped charge warhead is proposed. In the context of some shaped charge warhead, a synchronous explosive network prototype is designed according to some charge structure parameters, such as the liner and main grain. From the performance comparison test, it can be known that the explosive network not only stably detonates, but also largely improves the penetration power and stability. Experimental results show that explosive network technology is an effective method for improving the penetration power. The results lay a solid foundation for the engineering application of the technology in the shaped charge warhead.     

炸高对炮射导弹破甲威力影响数值仿真

炮射导弹主要采用破甲战斗部高速金属射流侵彻毁伤目标;当材料、结构、尺寸等参数确定后,影响战斗部破甲威力的主要因素为炸高;以某型炮射导弹为研究对象,利用Ansys-Autodyn 2D有限元仿真软件构建炮射导弹战斗部模型,设定五组炸高对战斗部侵彻靶板过程分别进行仿真,得到炮射导弹的有利炸高为其战斗部直径的1.90~2.53倍。     

聚能战斗部侵彻水介质装甲仿真试验

为了提高现代潜艇的抗毁伤能力,使用LS-DYNA软件的多物质ALE算法对鱼雷聚能战斗部侵彻水介质装甲进行了仿真试验分析。从鱼雷的毁伤机理出发,定义了材料模型和状态方程,给出了侵彻体头部传播路径上节点的最大速度拟合曲线,并解决了仿真试验中经常出现的计算不稳定问题。仿真结果表明,所设计的战斗部满足考核要求,可为聚能战斗部毁伤威力评估和潜艇模拟靶设计提供参考。     

聚能型战斗部水下射流速度测量的断通靶方法

在断通靶测速系统工作原理、组成特点分析的基础上,研究了海上模型试验中聚能射流速度测量方法及系统的海上工程应用方法,进行了实测数据分析。结果表明：采用断通靶测速系统进行聚能型战斗部水下射流速度测量方法可行,可为聚能型战斗部水中兵器的毁伤分析、数值模拟校核及战斗部结构设计等提供有效的技术支撑。     

一种组合药型罩聚能战斗部

现随着现代舰船抗爆炸冲击能力的日趋增强,必须大幅提高鱼雷战斗部威力才能有效打击敌方舰船,为此设想了一种组合药型罩聚能战斗部应用于新型鱼雷.设计了聚能战斗部的结构,分析了其作用机理,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA进行了数值仿真计算,得到了其侵彻单层靶板的应力云图.仿真结果表明,该组合药型罩战斗部能利用前级聚能射流为后续爆炸成型射弹(EFP)弹丸随进破坏提供运动空间,对目标的破坏效应明显强于普通聚能战斗部.该研究结果可为新型高效鱼雷战斗部设计提供参考.     

小长径比聚能战斗部数值模拟

运用有限元程序LS-DYNA分析软件,采用逆序起爆方式,对小长径比聚能战斗部进行探索与研究。分析了5种不同装药高度下侵彻体的威力与成型。结果表明:可以减少不必要的装药量,缩短装药长径比,获得长径比为0.4的小长径比战斗部。为提高侵彻体威力,也对药型罩壁厚进行了分析。分析表明,药型罩壁厚越薄,侵彻体速度越高。     

温压战斗部装填比对毁伤威力的影响

为了研究温压装药的装填比对战斗部毁伤威力的影响,开展了以65%的奥克托今和35%的高活性级配铝粉为主要组份30 g温压装药爆炸后生成产物及输出能量特性的试验研究。依据试验结果,建立了表征温压战斗部毁伤威力的总能量和总比冲量的数学模型。借助一枚装填70 kg温压炸药的200 kg战斗部距地面1.5 m处的静爆试验的结果,利用数学模型计算了该温压战斗部起爆后距爆心不同距离处的冲击波超压和比冲量。结果表明,计算结果与静爆试验测量结果符合较好,验证了所建数学模型的正确性。应用该模型计算了200 kg温压战斗部爆炸后距爆心不同距离处的总比冲量随装填比的变化情况。表明装填比为40%左右时,有最大的总比冲量和毁伤威力。     

破片对模拟聚能战斗部装药冲击起爆研究

研究了破片对模拟聚能战斗部装药的冲击起爆问题.针对破片对聚能战斗部作用的工程问题进行等效模型简化,设计了模拟战斗部靶标及破片撞击试验方案,进行了1000～1500m/s速度范围内的冲击起爆试验,获得了装药被引发反应特性.与数值模拟进行对比,给出了破片对模拟聚能战斗部装药撞击起爆速度阈值.研究结果对反聚能装药战斗部破片杀伤元素设计具有指导意义.     

如何提高水中兵器战斗部威力的探讨

分析了在目前舰艇防护日益加强的情况下,如何用有限的战斗部装药空间来提高战斗0部的威力。在对战斗部进行结构分析和威力计算的基础上,提出采用新型复合装药和进行药形罩新材料的选择、结构设计是提高战斗部威力行之有效的方法。